‧ AMD：四核Opteron虛擬化加速
| CNET新聞專區：Stephen Shankland 11/10/2006 |
AMD的四核Opteron處理器(代號巴塞隆納「Barcelona」) 預定2007年中推出，將包含加速虛擬化(virtualization)的功能。
虛擬化讓一台伺服器可同時執行多重的作業系統，有助於提昇執行效率。但問題是，用稱為hypervisor的虛擬機器管理軟體來跑作業系統，執行效率比作業系統單獨執行來得差。
AMD技術設計團隊要角Ben Sander在秋季處理器論壇會上演講時表示，Barcelona具有特定的功能，可解決一部分效能問題。
英特爾與AMD正在x86伺服器市場大搶市占率。英特爾的Xeon晶片率先提供虛擬化的某些硬體支援，但AMD最新型的處理器隨即跟進。
除了虛擬化之外，晶片雙雄也在其他領域較勁，例如多核心處理器。英特爾「Clovertown」版的Xeon把兩顆雙核Xeon 5100 "Woodcrest"處理器封裝在一起，以達到今年11月推出四核處理器的目標。AMD的Barcelona則在單一矽晶上植入四個處理器核心。
這麼一來就形成一種效能問題，因為作業系統習慣處理晶片裡稱為「轉譯旁觀緩衝區」(TLB)的部分，也就是把作業系統對應記憶位址轉化為硬體所用實際位址的部分。但因為實際管理記憶體的是hypervisor，虛擬化使得這項任務的執行又隔了一層。
為解決此問題，hypervisor採用所謂「shadow paging」軟體。Barcelona引進包括「nested page tables」和記憶位址快取等技術，以加速記憶存取的速度。
Sander指出，這很重要，Hypervisor多達75%的時間可能都耗在處理這類記憶問題。
此外，Barcelona也引進新的指令，用來縮短晶片的「world switch time」，即晶片在客座作業系統模式與hypervisor模式之間作切換所用的時間。這種切換過程通常需要大約1,000到2,000個處理器時脈周 期，但用新指令可縮短25%左右。
Sander另外也描述Barcelona的其他功能，例如每個處理核心將搭配64KB第一層快取記憶體，以及512KB的第二層快取。四個核心將共同2MB第三層快取，但容量還可擴充。
他說，Barcelona處理的實體記憶容量比目前的Opterons大。今天的最大處理量是1兆位元組(TB)--低階的AMD伺服器還辦不到--但Barcelona可支援256TB。
英特爾新一代雙處理器伺服器已改用稱一種新的記憶技術，稱為FB-DIMM (全緩衝雙重內崁式記憶體模組)，但Sander說，AMD目前暫不採用此技術。Barcelona內建FB-DIMM的功能，但暫不使用，因為FB- DIMM比標準DDR2記憶體的耗電量高，通訊延遲時間也較長。
Sander說，AMD會「在適當時機」轉換到FB-DIMM，但顯然至少要等到第二代(FB-DIMM 2)問世時再議。
他說：「我們認為，不宜在第一代FB-DIMM就轉換，畢竟還必須靠記憶控制器支持。」
他指出，Barcelona搭配雙重的記憶控制器，用來讀寫擷取自記憶體的資料。使用的記憶控制器數量雖與目前的Opteron相同，但Barcelona用的記憶控制器能單獨運作。（唐慧文／譯）
